多諧振蕩器電路圖（三）

電路及工作原理

電路見下圖。74HC00為四一二輸入端與非門。

如果將二輸入端與非門的一個輸入端接高電平，或者將兩個輸入端短接，則其輸出便與余下的一個輸入端或兩個短接的輸入端反相，相當(dāng)于一個反相器。在下圖所示電路中，設(shè)IC1A的①腳、IC1B的⑤腳為高電平（K1按下，K2斷開），則IC1A可看作②腳輸入③腳輸出、可看作IC1B④腳輸入⑥腳輸出的反相器，其傳輸特性如右圖所示。由于R1的負(fù)反饋作用，如果②腳電壓較低，③腳輸出高電壓，則通過R1把②腳電平拉高；如果②腳電壓較高、③腳輸出低，則通過R1把②腳電平拉低，結(jié)果折衷停在中心點C。輸出100%反饋到輸入，相當(dāng)于把左下三角形部分按照虛線折到右上角。虛線與傳輸特性的交點C就是反相器的工作點，約等于1/2VCC。C點位于傳輸特性的陡坡中心。本例中，74HC00輸入變化1mV，輸出變化高達(dá)1V。

由于IC1③腳和④腳連按，其⑥腳輸出的信號與②腳同相但幅度放大。圖中C1起正反饋作用。只要②腳電壓有微小的波動，如提高0.1mV，則③腳電壓降低100mV，再經(jīng)IC1B反相，⑥腳輸出電壓升高大于1V，此電壓變化通過C1送回②腳，使②腳電壓繼續(xù)升高，直至VCC+0.7V。這時，IC1內(nèi)部的保護(hù)二極管導(dǎo)通，使輸入電壓不能高，反相器工作點停在右圖的D點。D點位于傳輸特性的水平線上，輸入變化幾乎不影響輸出。此時，IC1的②腳為高電平，③腳為低電平，⑥腳為高電平。電阻R1接在②、③腳之間。③腳是輸出端，內(nèi)阻很低，②腳是輸入端，內(nèi)阻極高。②高③低的電位差使得R1上的電流I的方向如左圖所示，放電的起始電壓為VCC+0.7V，放電的最終電壓為0V。

實際放電到C點（1/2VCC）附近，就停止了。放電從VCC+0.7V到1/2VCC約需1.1R1C1=1.1&TImes;（2.2&TImes;l0（6））&TImes;（0.1&TImes;10（-6）≈0.25s。

這時，②腳變低，經(jīng)過IC1A反相放大→③腳變高→IC1B反相放大→⑥腳快速變低→C1→②腳。正反饋作用持續(xù)到②腳電壓降至-0.7V。這時IC1內(nèi)部的保護(hù)二極管導(dǎo)通，使輸入電壓不能低，反相器工作點停在E點。E點在傳輸特性的水平線上，輸入變化幾乎不影響輸出。此時的狀態(tài)是②低、③高、⑥低。R1對C1充電。充電起始電壓為-0.7V，充電最終電壓為VCC。

充電從0.7V到1/2VCC約需1.1R1C1=0.25s，然后就停止充電，進(jìn)入正反饋，轉(zhuǎn)向工作點D。實際上，電路工作在D、E狀態(tài)的時間長，經(jīng)過C的時間很短，故輸出是個方波，一個周期約0.5s。方波比正弦波諧波多，聽起來比較悅耳。許多音樂片的輸出信號就是由不同頻率的等幅方波組成的。如果幅度能隨音拍變化，就更好聽了。同理，IC1C的（13）腳=高，IC1D⑨、⑩并接，也可以看作兩個反相器，產(chǎn)生周期為0.5ms的方波振蕩。也就是2kHz。因為蜂鳴器的諧振頻率在2kHz左右時電一聲轉(zhuǎn)換效率最高，聽起來最響。

選擇電容1000pF時電阻約為250kΩ，下圖中將500kΩ電位器調(diào)到中心位置附近可找音量最大點。R2也可用240kΩ～270kΩ固定電阻試試。

因為蜂鳴器的電阻約40Ω，IC1的輸出阻抗約1kΩ，故IC1不能直接驅(qū)動蜂鳴器，所以要經(jīng)過Q1進(jìn)行電流放大。IC1C⑧腳輸出高電平3V，Q1基極導(dǎo)通時電壓為0.7V，R3=1Ω，Q1基極電流為（3-0.7）/1k=2.3mA，Q11放大倍數(shù)為50，集電極電流115mA。而40Ω蜂鳴器只需70mA驅(qū)動，兩端電壓達(dá)2.8V。那么115-70=45mA的電流又到哪里去呢了？Q1放大倍數(shù)為50，是指Q1在線性放大區(qū)內(nèi)Ic/IB，到了飽和區(qū)，IG／IBF降，這時Q1的管壓降很低。

與非邏輯的控制作用：IC1A的①腳平時通過R4接地，③腳輸出恒高，④腳=③腳，⑥腳輸出恒低。（13）腳=⑥腳=低，⑧腳為低，蜂鳴器不響。整個電路耗電極小。

K1按下后，（13）腳高電平，IC1D、IC1C產(chǎn)生2Hz的方波，控制IC1D（13）腳，（13）腳為高電平時，IC1D、IC1C產(chǎn)生2kHz方波通過R3、Q1驅(qū)動蜂鳴器；當(dāng)（13）腳為低電平時，IC1D、IC1C停振，⑧腳輸出低電平，Q1關(guān)斷。從而使蜂鳴器發(fā)出每秒2次的斷續(xù)嘀一嘀聲。IC1B⑤腳平時通過R5接高，正常工作，K2按下后，⑤腳為低，IC1A、IC1B停振。（13）腳=⑥腳恒高，蜂鳴器發(fā)出持續(xù)的嘀聲。

多諧振蕩器電路圖（四）

如圖所示。該電路以其效率高、驅(qū)動能力強(qiáng)而引人注目。它輸出對稱方波，其幅度隨電源電壓Vdd而定。VT5、VT6、R2、R3、C1、C2等構(gòu)成多諧振蕩器用來推動四只輸出三極管。輸出電流Io=B（Vdd-1.4）R1.當(dāng)R1=R4=68歐，Vdd=12V，VT1～VT4的B=20時，Io高達(dá)3A.振蕩頻率f約為0.7/R2.C1；當(dāng)取R2=R3=68k歐，C1=C2=0.22uF時，f≈53Hz。該電路用途很多，其中之一是用作逆變器。當(dāng)取Vdd=14V，R1=R4=33歐，則Io≈6A，轉(zhuǎn)換效率約為40%。在輸出端連接一只9.5V、5A的電源變壓器的次級繞組，在初級便可獲得有效值約為240V的方波電壓，可帶動一只40W燈泡。該電路靜態(tài)電流由R1和R4決定，R1=R4=68歐時，靜態(tài)電流約為0.3A.二極管VD1～VD4用來防止帶感性負(fù)載時可能擊穿輸出管。